Table Of ContentMŰANYAGOK FELDOLGOZÁSA
Amit a robotokról tudni érdemes
Ha valaki új autót akar vásárolni, gyakran szakértőt visz magával, hogy ne csak a szín
és a belső kényelem befolyásolja a választást. Ha egy fröccsöntő üzem robottal akarja
korszerűsíteni termelését, ugyancsak nehéz eligazodnia a széles választékban. Jó, ha is-
meri a robotok alaptípusait és azt, hogy melyik fajta milyen feladathoz való, ill. melyek a
különböző típusok előnyei és hátrányai. A gyártók folyamatos fejlesztéseit is nehéz, de
nem lehetetlen követni. Az iparág a tavalyi K’2013 kiállításon is sok újdonsággal képvi-
seltette magát.
Tárgyszavak: műanyag-feldolgozás; fröccsöntés; automatizálás;
robotok; kiegészítő műveletek.
Robotok alkalmazása a fröccsöntő üzemekben ma teljesen megszokott jelenség.
A különböző gyártóktól származó robotok szabványos csatlakozók (Euromap 12, 18
vagy 67 interfész) segítségével mechanikusan és villamosan könnyen összekapcsolha-
tók a fröccsgépekkel, és rövid idő alatt üzembe helyezhetők. A fröccsgépgyártók és a
rendszerintegrátorok kínálatában ún. robotcellák is vannak a szerszámba helyezéshez,
kiemeléshez vagy más feladatok ellátásához. Ezek megvásárlásával a fröccsöntő üzem
megtakarítja a robot beüzemeltetését és anyagilag is jobban jár.
Ha a fröccsgépnek és a robotnak saját vezérlőrendszere van, a kettő programozá-
sának összehangolását szakemberre kell bízni, ami időigényes feladat. A fröccsgép-
gyártók a vezérlőrendszerek gyártóival ezért arra törekszenek, hogy a robotok vezérlé-
sét integrálják a gépek vezérlésébe, ami sokkal egyszerűbbé tenné a gyártórendszerek
kezelését, és kis gyártási tételek automatikus gyártása is gazdaságosabb lenne.
A robot kiválasztása előtt alaposan át kell gondolni, hogy milyen feladatot akar-
nak vele elvégeztetni. Ezért mindenekelőtt azt kell tudni, hogy a különböző típusú ro-
botok mire képesek, és ezen belül a robotgyártók milyen trükkökkel próbálják meg-
könnyíteni a műanyag-feldolgozók munkáját.
A robotok alaptípusai
Robotok a fröccsöntéshez
A 3-tengelyű lineáris robotok a fröccsöntés automatizálásának „igáslovai”. Eze-
ket állványos vagy kartézián-robotoknak is nevezik (mert tengelyeik a Decartes-féle
XYZ koordinátarendszerben mozognak). Viszonylag egyszerű szerkezetek és bármi-
lyen ipari eljárásban alkalmazhatók. Három derékszögű irányban, egyenes pályán ké-
www.quattroplast.hu
pesek elmozdulni. A függőleges Z tengely teszi lehetővé a két szerszámfél közötti
függőleges irányú mozgást. A vízszintes Y tengely a Z tengelyen fel-le mozogva hatá-
rozza meg a robot tevékenységének magasságát. Az ugyancsak vízszintes X tengely a
gépre merőleges irányban, az Y tengelyen vízszintesen mozog, ez a kar tud benyúlni a
szerszámtérbe és onnan kihozni a kész darabot. Egy jellegzetes háromtengelyes lineá-
ris robot képe az 1. ábrán látható. A kartézián robotok lehetnek 3- vagy 5-tengelyűek,
jellemző rájuk, hogy nagyon gyorsak, rendszerint magára a fröccsgépre szerelik fel
őket, és olcsóbbak, mint a hattengelyes robotok.
1. ábra Jellegzetes háromtengelyű lineáris robot 2. ábra Egy SCARA robot képe
Még olcsóbbak az oldalról benyúló, Z tengely nélküli lineáris robotok, amelyek
semmi másra nem használhatók, mint a termék gyors kivételére a szerszámból.
Ha az üzemnek sűrűn ismétlődő ciklusokban csupán a darabot a szerszámból
megbízhatóan és gyorsan kiemelő szerkezetre van szüksége, a 3-tengelyű lineáris ro-
bot az ideális megoldás.
Ha a robotnak ennél több feladatot szánnak, pl. a szerszámtérben vagy a gépen
kívül valamilyen kiegészítő műveletet is el kell végeznie, érdemes elgondolkodni egy
bonyolulabb felépítésű 3-, 5- vagy 6-tengelyű robot beszerzésén.
Ilyen lehet pl. egy ún. SCARA robot (2. ábra). A SCARA betűszó, a selective
compliance assembly robot arm vagy a selective compliance articulated robot arm
(szelektív feladatok elvégzésére kialakított robotkar, ill. szelektív feladatok elvégzésé-
re kialakított artikulált – tagolt, csuklós – robotkar) kezdőbetűiből. Ennek Z tengelye
merev, X és Y tengelyébe egy vagy két csuklót építenek. Az egycsuklós karral be lehet
nyúlni egy üregbe, a kétcsuklós (tagolt) tengely pedig már az emberi kar egy síkban
végzett mozgásaihoz hasonló mozgásra is képes.
www.quattroplast.hu
Vannak olyan 3-tengelyű robotok, amelyek csuklóit pneumatikusan mozgatják.
Ezek 0→90° (R1) vagy 0→180° (R2) típusú elfordulásra is képesek köztes fokozat
nélkül. Attól függően, hogy a fröccsöntést milyen mértékben automatizálják – pl. ha
ennek része az adagolás, a sorjátlanítás, a hegesztés, a dekorálás stb. – a 3-tengelyű
robotok kiegészítése pneumatikus csuklóval szinte teljes automatizálást eredményez-
het.
5-tengelyű szervohajtású robotok
A mai 5-tengelyű szervohajtású lineáris robotok feladatmegoldó lehetőségei
semmivel nem gyengébbek, mint a 6-tengelyű csuklós karú robotoké, de felépítésük
ismerősebb azok számára, akik már dolgoztak 3-tengelyű robottal. X, Y és Z tenge-
lyük ugyanolyan, a különbséget a függőleges kar végén lévő szervohajtású csukló je-
lenti. Ez is képes R1 és R2 típusú mozgásra, de nemcsak 90°-ban vagy 180°-ban tud
elfordulni, hanem a tartományon belül bármilyen tetszőleges szögben, és valamennyi
mozgást szimultán végzi. A robot bármelyik időpillanatban egyszerre képes mind az 5
tengelye mentén előre meghatározott módon mozogni. A Sepro cég 5X Line típusú
robotjain alkalmazott szervohajtású csuklót a 3. ábra mutatja.
3. ábra A Sepro cég 5X Line típusú 4. ábra Egy egyszerű hattengelyes robot
robotjain alkalmazott szervocsukló képe
www.quattroplast.hu
Ez a szervohajtásnak köszönhető. A pneumatikus erő hatására a szelep kinyílik
és a levegő nyomása mozgásba hozza a csuklót. Ez csak akkor áll le, amikor eléri az
ütközőt, amely lezárja a szelepet. A szervomotor folyamatosan érzékeli a csukló hely-
zetét. A rendszer ezt a jelet a megfogó szerkezet és a kidobandó darab térbeli helyze-
tének függvényében felhasználva összehangolja mind az öt tengely mozgását. Az ösz-
szetett mozgást nagyon pontosan és tökéletesen ismételgetve hajtja végre.
Bonyolult formájú darab és szűk hely esetében előfordulhat, hogy a darabot csak
úgy lehet kiemelni a kinyílt szerszámból, ha előzőleg elfordítják. A szervocsukló
ugyanúgy elvégzi ezt a soktengelyű műveletet, ahogyan egy emberi kéz elvégezné,
csak sokkal gyorsabban. Ha a darabon kiegészítő másodlagos műveleteket kell végezni
(pl. ragasztóanyagot kell rávinni, össze kell szerelni egy másik darabbal, széleit lángba
tartva sorjázni kell), az 5-tengelyű robot közvetlenül a ragasztót adagoló eszközhöz
vagy a folyamatosan égő lánghoz viszi a darabot, ahol megtörténik a kezelés. Ez sok-
kal termelékenyebb módszer, mintha a műveletet ember végezné, vagy ha a folyamatot
megszakítva újabb automatát alkalmaznának erre a célra.
A ma gyártott szervohajtású 5-tengelyes lineáris robotok előnye, hogy sebessé-
gük révén csökkenthető a ciklusidő és nagyon rugalmasan használhatók ki a csuklós
karok adta mozgásformák. Ennek köszönhetően az 5-karú robotokkal sok olyan feladat
is megoldható, amilyet korábban csak 6-tengelyű csuklós robotokkal tudtak elvégezni.
6-tengelyű csuklós karú robotok
Ha az üzemnek gépen belül vagy annak közelében sokoldalú és sokszor változó,
bonyolult feladatokat kell megoldani, 6-tengelyű csuklós karú robotot kell beszerezni,
amelynek mozgása még inkább emlékeztet a vállban forgó mozgásra is képes emberi
karra. Középen meghajlik, mint az ember könyöke, csuklója elfordul, eközben kézfeje
le-fel mozog tetszőleges szögben. Egy ilyen többszörösen tagolt robotkarral bármilyen
szögben meg lehet fogni egy darabot bármely tetszőleges pontján (4. ábra). A bonyo-
lult feladatok elvégzésére alkalmas robotok természetesen összehasonlíthatatlanul drá-
gábbak egy egyszerű lineáris 3-tengelyű robotoknál.
A 6-tengelyű csuklós karú robotok bonyolult programozása és vezérlőrendszere
miatt a fröccsöntő üzemek gyakran visszariadtak alkalmazásuktól. Egy többcsuklós
robotkar egyenes vonalú mozgását is nehéz beállítani, mert egyszerre több csukló
mozgását kell összehangolni. Sok fröccsöntő üzemben azt gondolják, hogy az ilyen
robotok programozásához és karbantartásához külön szakszemélyzetet kell alkalmazni.
Ma már erre nincs szükség. Vannak robotgyártók, akiknek a többcsuklós 6-
tengelyes gépei a lineáris robotokéhoz hasonló vezérlőrendszerrel műkörnek. A Sepro
cég 6X sorozatú robotjaiban egyszerűen kezelhető. ún. pick-and-place programot al-
kalmaz. A felhasználónak a robotciklus néhány fontos pontját és helyzetét lépésről-
lépésre kell meghatároznia, majd kézzel kell ezen az (egyenes vagy görbe) úton a ro-
botot végigvezetnie, az utat „betanítania”, amelyet a robot ezután már automatikusan
is végig tud járni.
www.quattroplast.hu
A különböző típusú robotok előnyei és hátrányai
Az 5-tengelyű és 6-tengelyű robotok közötti fő különbség, hogy az utóbbiak
360°-os fordulatot is meg tudnak tenni. A lineáris robotok hátránya, hogy csak a
fröccsöntő géppel párhuzamos vagy merőleges egyenes irányú mozgásra képesek.
Előnyük, hogy a kiemelt kész darabokat el tudják szállítani a gép végéig, emiatt a
fröccsgépeket közelebb lehet helyezni egymáshoz, azaz jobban ki lehet használni az
üzem alapterületét. A lineáris robotokat legtöbbször a fröccsöntő gép álló szerszámfel-
fogó lapjára szerelik, emiatt nem érik el a gép elülső. fröccsöntést végző részét.
A 6-tengelyű robotok munkaterülete nagyobb, a gép mindkét végéig el tudnak
jutni. Mivel ezek a szerszámtérbe oldalról és nem felülről hatolnak be (mint a lineáris
robotok), csuklós karjaik jobban illenek a függőleges elrendezésű kofröccsöntő gépek-
hez (vertical clamp insert molding). Mozgásukat nem gátolja a függőleges elrendezés,
ezért könnyen elérik az ilyen gépeken gyakran alkalmazott forgó asztal egymást köve-
tő állomásait.
Az előnyök néha korlátokat jelentenek. A 6-tengelyű robotok padlóra helyezése
előnyös, ha alacsonyan van a műhely mennyezete, de hátrány, ha kevés a hely a gépek
mellett. Az oldalirányú mozgás miatt a robot nem száműzhető a gép háta mögé. A
fröccsgép mellett viszont akadályozhatja a gép kezelőjének a munkáját. A fröccsgép
felső részére épített robot a gép mindkét oldalát könnyen hozzáférhetővé teszi.
A csuklós karú robotok sebessége ugyan jelentősen nőtt az elmúlt években és
megközelítette a lineáris robotokét, a szerszámba helyezéskor és a darabok kivételekor
még mindig az utóbbiakat tartják fürgébbnek, és a nagyon kis ciklusidejű termékek
gyártásakor a robot kiválasztásában ez döntő lehet, amiben persze a robot árának is
jelentős a szerepe. A 3-tengelyű lineáris robotok ára – még szervocsuklóval kiegészít-
ve is – kb. 30%-kal kisebb a csuklós karú robotokénál.
A felsorolt jellemzők alapján nem lehet kijelenteni, hogy az egyik típus jobb
vagy rosszabb a másiknál. Hogy melyik az előnyösebb, azt kizárólag a kérdéses üzem
sajátságaitól és a tervezett alkalmazástól függ. A lineáris és csuklós karú robotokat
együttesen is üzemeltetik. A gépre szerelt lineáris robot néha kiemeli a darabot a szer-
számból és átadja a csuklós karú robotnak utómegmunkálásra. Ez ideális eljárás lehet
olyankor, ha a fröccsöntés ciklusa viszonylag rövid, az ezt követő műveletek száma
viszont nagy, az eljárások bonyolultak és időigényesek.
Mi van a robotgyártók tarsolyában?
A műanyag-feldolgozás automatizálása az elmúlt években felgyorsult, a fröccs-
öntő üzemekben már nemcsak a kész darab szerszámból kivételét, hanem az előkészítő
és a fröccsöntést követő műveleteket is igyekeznek robotokkal végeztetni. Ehhez az is
szükséges, hogy a gépkezelők és a gépek közötti kommunikáció egyszerűbbé váljék, a
gyártórendszereket ne csak speciálisan képzett emberek tudják kezelni. Emellett a ro-
botoktól elvárják, hogy bennük is érvényesüljön az energia hatékonyabb felhasználá-
sának elve. A robotgyártók nagy erőfeszítéseket tesznek az igények kielégítésére.
www.quattroplast.hu
Fröccsgépek és robotok közös vezérlőrendszerrel
A feldolgozógépek és a robotok gyártóinak együttműködésében meg kell külön-
böztetni a berendezések vezérlőrendszereit érintő kooperációt és a vezérlési rendszerek
integrációját. Az előbbit régóta gyakorolják, ez teszi lehetővé a gépek és a robotok
összehangolását, pl. a rövidebb ciklusidők beállítását. Ezt úgy érik el, hogy a szerszám
és a kidobók mozgását a robot valós időben érzékeli, és saját feladatát a szerszámnyi-
tással szinkronizálva végzi el. Ennek a módszernek az a hátránya, hogy ha a gépet és a
robotot elválasztják egymástól, harmonikus együttműködésük megszűnik. Ha ismét
együtt akarják őket használni, a harmonizálást meglehetősen nagy időráfordítással újra
el kell végezni. A két berendezés vezérlőrendszerének egyesítése (a robot vezérlőrend-
szerének integrálása a fröccsgép vezérlőrendszerébe) jóval egyszerűbbé teszi együtt-
működésüket, ilyenkor tulajdonképpen a fröccsgép irányítja a robotot is.
A KraussMaffei Automatisation AG (Oberding-Schwaig) fröccsgépeiben már al-
kalmazza ezt az elvet. A gép és a robot közös vezérlőegységét a gyártóegységgel
együtt a védőburkolat mögött helyezi el, ami további előnnyel (kisebb helyigény, a
gépkezelő nagyobb biztonsága, gazdaságosság) jár. Azt az egyszerűséget, amelyet az
üzemben a lineáris robotok alkalmazásakor megszoktak, a cég a többféle mozgásra
képes robotoknál is igyekszik megvalósítani.
Az Arburg GmbH + Co KG (Loßburg) valamennyi robothoz alkalmas vezérlő-
rendszert fejlesztett ki, ezáltal fröccsgépeinek kezelését és automatikájának beállítását
azonos elvek szerint kell elvégezni. A gép beállítója a megszokott kezelőfelületen
könnyen elvégezheti a robot vezérlőrendszerének programozását, ezáltal erősen csök-
ken az állásidő. Az ilyen gépek üzemeltetéséhez nincs szükség külső szakemberre, az
üzem munkatársai gyorsan és nagy biztonsággal át tudják állítani a rendszert egy új
termék gyártására, sőt további munkaművelet elvégzésére is parancsot adhatnak a ro-
botnak, és ezáltal növelhetik a gyártás hatásfokát. További előnye ennek a rendszer-
nek, hogy a gyártási folyamat eltárolt és visszanézhető paraméterei bővülnek, ami ja-
vítja a minőségbiztosítás hatékonyságát.
A Sumitomo (SHI) Demag Plastics Machinery GmbH (Schwaig) a következő
években további perifériákat kíván integrálni a gépek vezérlésébe, bár tudatában van
annak, hogy az erősen specializált célgépek és a sokoldalú feldolgozógépek között
meg kell tartani az egyensúlyt.
Vége a félreértésnek
A fröccsöntési folyamatok egyre összetettebbek, a termelékenység és a rugal-
masság növelésére irányuló követelmények egyre nagyobbak, ezzel szemben egyre
kevesebb a jól képzett munkaerő. Ez is hozzájárul az automatizálás terjedéséhez.
A Kuka Roboter GmbH (Augsburg) integrált NC (numerical control, számjegy-
vezérlésű) vezérlést fejlesztett ki, amely a robotokat a szerszámgépek üzemmódja sze-
rint működteti, és lehetővé teszi, hogy a CNC (computer numerical control, számító-
gépes számjegyvezérlésű) programozónyelvet a DIN 66025 szabvány szerinti G-Code
segítségével megértsék. Ezáltal feleslegessé válik a CNC kiegészítő processzorral vég-
www.quattroplast.hu
zett „lefordítása”. A robot vezérlésén kialakított, jól átgondolt CNC-kezelő felülettel
elvégezhető a programozás.
Ha a robot olyan környezetbe kerül, ahol speciális (pl. Siemens vagy Rockwell)
vezérlőrendszerek vannak, speciális csatlakozó gondoskodik integrálásáról. Ilyenkor a
robotot SPS (speicherbare programmierbare Steuerung, tárolható és programozható
vezérlés) programozással lehet üzemeltetni. A programozó különleges előzetes ismere-
tek nélkül is be tudja állítani a robot berakó és kiemelő funkcióját. Erre alapozva képes
a robot további szolgáltatásait is aktivizálni a feldolgozógép számára, de ehhez mind-
kettőre még egy kiszolgálóegységet kell felszerelni.
Mobil robotok
A jövőben lesznek olyan robotok is, amelyek megfelelő érzékelő birtokában egy-
szerre több feldolgozógépet is ki tudnak szolgálni. A Kuka cég fiókjában van egy
olyan védőburkolattal ellátott önjáró hattengelyes robot terve, amely egy szélturbina
motorlapátja mellett megy végig, hogy lecsiszolja azt.
Az Arburg cég ugyancsak védőburkolatos kerekeken járó hattengelyes robotját
kézzel kell eltolni a gép mellé, ahol szükség van rá. Ezáltal nő a géppark rugalmassá-
ga. Ezt a robotmodult szabványosították, és egy csatlakozóval kapcsolják össze a fel-
dolgozógéppel. Ilyen eszközzel üzemzavar esetén gyorsan automatizálhatják a gyártást
egy másik gépen.
Összekapcsolt eljárások vagy gyártási lépcsők
Egy fröccsöntő gyártósorban több lépést automatizálással össze lehet kapcsolni.
Magát a fröccsöntést megelőzheti
– az előkezelés, pl. a betétek megtisztítása vagy a címkék előkészítése,
– a betétek egyenkénti szétválasztása,
– a lemezek kivágása vagy a szerszámba helyezendő fólia előkészítése,
– a betétek ellenőrzése a selejt csökkentése érdekében.
A kész darab kivétele után lehetnek utóműveletek, pl.
– mechanikai megmunkálás, sorjátlanítás,
– minőségellenőrzés, pl. leképezés vagy mérlegelés, amely akár a termékek
100%-ára kiterjedhet dokumentálással együtt,
– szerelés,
– nyomtatás, ragasztás, jelölés,
– csomagolás szállításhoz.
Az egymást követő műveletek összekapcsolása gazdaságos lehet. Az Arburg és a
Sonderhoff Chemicals GmbH (Köln) közösen olyan szigetelőrendszert fejlesztett ki,
amelyben a fröccsöntést poliuretán habosításával kombinálták. A még meleg fröccsön-
tött formára a gyártósor következő lépéseként hattengelyes robot segítségével viszik
fel a PUR habot. A külön lépésben felhordott habbal készített terméken a hab
térhálósodási ideje 10 s, a meleg formadarabra közvetlenül ráfújt habé 3 s.
www.quattroplast.hu
Ha bonyolult darabokat ugyanabban az üzemben egyetlen gyártófolyamatban ál-
lítanak elő, növekszik a darab hozzáadott értéke, csökken a gyártási idő és megtakarít-
ják a köztes tárolás és szállítás költségeit. Minden egyes esetben fel kell azonban mér-
ni, hogy megtérül-e az automatizálás. Kis sorozat és olcsó termék esetében valószínű-
leg kevesebbe kerül egy egyszerűbb technológia alkalmazása.
Nem kell félni a robotoktól
Néha jobban megéri az emberi munkát a gépi munkával ötvözni. Nagyon jó ha-
tásfokkal lehet így dolgozni pl. a sorozatgyártást megelőző próbagyártáskor. A Fanuc
Robotics Deutschland GmbH (Neuhausen an den Fildern) véleménye szerint a sok
munkaműveletből és szerelésből álló folyamatokban belátható időkig megmarad az
emberek és az automaták együttes alkalmazása. A cég ezért olyan szoftvert fejlesztett
ki, amelyekkel a robotok önmagukat ellenőrizhetik, hogy véletlenül se veszélyeztessék
a gépkezelőket.
A fejlesztések azt célozzák, hogy a hardverre alapozott biztonságtechnikát költ-
ségtakarékos szoftverekkel helyettesíthessék, és modulokból felépíthető, könnyen ki-
egészíthető biztonsági rendszert építsenek ki. Arra is törekszenek, hogy a mozgási pá-
lyát ne egyes pontok „betanításával” rögzítsék a robotban, hanem ehelyett ellenállás-
mentes üzemmódban végigvezetik a funkciós elemet a követendő pályán, amelyet a
robot agya „megjegyez”.
Ezek közé a robotok közé sorolható a Kuka cég „Safe Robot” (biztonságos robot)
elnevezésű gyártmánya, amely kezelőjével kooperál, aki a robotot irányítja. Ez a hat-
tengelyes robot a leggazdaságosabb segédeszköz kis sorozatok gyártásakor. Elegendő,
ha a gépkezelő egy formadarabot a gép befogóeszközébe helyez, a további lépések
feleslegessé válnak. Ugyanezzel a robottal a fröccsgépen vagy azon kívül szerelési
műveletek is elvégeztethetők.
A Sumitomo (SHI) Demag cég optikai ellenőrzőrendszerrel, a védőkerítés meg-
növelése nélkül magasította meg a biztonságos teret, hogy a robot „betanításakor” job-
ban láthatóvá tegye azt. A Yaskawa Europe GmbH (Allershausen) fénysorompó nélkül
növelte a biztonságot, ami feltétele a mobil robotok alkalmazásának. „Safety
Controller” nevű biztonsági eszközével korlátozni tudja a robotok munkaterületét, ez-
által is csökkenthető a biztonságtechnika.
A Wittmann Kunststoffgeräte Ges.m.b.H. (Bécs, Ausztria) szerint automatikus
fröccsöntéskor nem az ember, hanem a ciklusidő diktálja az iramot. A berendezések
kapacitásának kihasználása azt követeli, hogy csökkentsék a ciklusidőt. A teljesítmé-
nyek ma a gépek fizikai határán vannak. A cég nagyon hatásos biztonsági berendezé-
seket alkalmaz, amelyek megakadályozzák, hogy egy ember akaratlanul vagy szándé-
kosan belépjen a védett térbe és ezzel leállítsa az egész gyártási folyamatot.
www.quattroplast.hu
A robot kiválasztása
Ha egy fröccsüzemben automatizálást terveznek, ki kell választani a megfelelő
robotot. A feladatok döntő többségének elvégzésére tökéletesen megfelelnek a lineáris
robotok, ezek sok olyan műveletre is alkalmasak, amelyet fröccsöntés előtt vagy az
után kell elvégezni. A kocka alakú térben mozgó, nagy sebességgel dolgozó berende-
zések hagyományos feladata a kész darabok kivétele a szerszámból, ez néha kiegészül
betétek vagy magok behelyezésével. Az ilyen robotok elterjedtsége kedvező ár/érték
arányuknak is köszönhető. Ha az üzem egy évre előre ismeri feladatait és fontosak
számára a beruházási költségek, legjobb, ha lineáris robotot vásárol, amelynek akár hat
szervohajtású karja is lehet.
Megéri azonban nagyobb beruházással hattengelyes csuklós robotot venni, ez
sokkal rugalmasabb és a jövőben biztosan szükség lesz rá. Az ilyen 3D térben dolgozó
robotok merevebbek, pontosabban pozicionálnak és a fröccsöntés mellékes időtartama
alatt is hasznos munkát tudnak végezni. Nagyon alkalmasak kontúrközeli megmunká-
lásra (sorjázásra, kefélésre, marásra, szerelésre, tömítőhabok felvitelére).
Különleges igényt elégít ki a Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics (Bayreuth),
amely tisztatéri eszközöket kínál a gyógyszergyártás és az orvostechnika számára.
Hattengelyes robotjaival behelyezést, kivételt, összeszerelést lehet végezni vagy speci-
ális csomagolást lehet kivitelezni.
Hattengelyes robotot óriás fröccsgépekkel együtt is használnak. Ezzel szemben a
Kuka cég nagyon kicsi hattengelyes robotot is gyárt, amelynek csekély a helyigénye,
de nagyon rugalmas és hajlékony. A Rampf Dosiertechnik GmbH & Co. KG
(Zimmern) ezt a kis robotot egy kompakt, helytakarékos adagolóberendezésébe integ-
rálta. Olyan helyekre szánják, ahol nagyon sokféle vagy két komponesből álló két-
vagy háromdimenziós terméket gyártanak. A pici robot különböző keverőrendszerek-
kel társítható, habosításhoz, ragasztáshoz, öntéshez alkalmazható, de erősen koptató
hatású anyagok vagy hővezető paszták is készíthetők vele.
Oldalról benyúló robotokat főképpen a tömegcikkek nagy termelékenységgel –
3–7 s ciklusidővel – fröccsöntött gyártmányainak vagy szerszámban díszített, ún. IML
formadarabok kivételéhez választanak. A robotok beavatkozási ideje jóval kisebb,
mint 1 s. Csomagolóeszközök gyártásakor ezekkel a robotokkal a szerszám nyitott ide-
jét minimálissá lehet tenni. A robotok könnyűszerkezetes technikával készülnek, és
rendkívül nagy gyorsulást adó hajtórendszert tartalmaznak. Erre a Hekuma GmbH
(Eching) kínál megoldást két egymással kommunikáló szervotengellyel. A fröccsöntött
darabot megfogó kar ultrakönnyű, a robottengely a gyártó szerint jelenleg a mű-
anyag-feldolgozásban a maga nemében a leggyorsabb, a darab kivételének időtartama
0,18 s.
A lineáris robotokat (gyors kivételre) gyakran ipari robotokkal (a kiegészítő mű-
veletek elvégzésére) kombinálják, ezáltal érvényesítik mindkét robottípus előnyeit. Ha
szerelésnél feltorlódik a termék, a fröccsöntést folytatni lehet. A Sepro Robotique (La
Roche-sur-Yon, Franciaország) egyik gyártmányában lineáris robotvezérlés van, de
egyik felhasználójuk kiegészítő csuklós kar programozását is el tudta végezni rajta.
www.quattroplast.hu
Energiahatékonyság
A robotgyártásban is megkezdődött a törekvés az energiatakarékosságra. Vannak
próbálkozások arra, hogy a fékezési energiát visszavezessék a rendszerbe vagy csök-
kentsék a mozgó elemek tömegét.
A legjobb eredményt ezen a területen azonban akkor lehet elérni, ha a fröccsgép
működését energiafelhasználás szempontjából is tökéletesen összehangolják a robottal
és a többi kisegítő berendezéssel, pl. csökkentik a robot gépen kívüli mozgásának se-
bességét és dinamikáját.
Az energia hatékonyságát javítja a nagy hatékonyságú szervohajtás alkalmazása.
Bizonyos esetekben azzal is lehet energiát megtakarítani, ha a levegővel működtetett
megfogórendszer szívás helyett nyomással dolgozik. Indirekt módon növelhető az
energiahatékonyság, ha a feladatnak legjobban megfelelő robotot alkalmaznak, amely
tökéletesen együttműködik a fröccsgéppel, és pl. általa rövidíthető a szerszám nyitott
állapotának időtartama.
Energia takarítható meg, ha egy erre szolgáló kapcsoló a robotot rendelkezésre
álló (stand-by) üzemmódban vagy gyártásszünetben kikapcsolja. A Kuka cég robotjai
energiafelhasználását ezzel a módszerrel aktív állapotban 30%-kal, stand-by üzem-
módban 95%-kal tudta csökkenteni. Ha a robotot közvetlenül a fröccsgépre szerelik
fel, megtakarítják azt az utat, amelyet egy gép mellé helyezett robot karjának meg kel-
lene tennie, hogy feladatát teljesítse, és ami ugyancsak energiát igényelne. Ha lehetsé-
ges, célszerű könnyűszerkezetes megoldást választani, mert ezáltal kisebb tömeget kell
mozgatni.
Az FTP Project GmbH (Amtzell) viszont abból indult ki, hogy az energiahaté-
konyság ilyen eszközökkel elérhető növelésével az egész fröccsöntés energiafelhasz-
nálásához viszonyítva csak csekély megtakarításra lehet szert tenni, ezért a gyártó-
rendszer termelékenységének növelését tűzte ki célul, mindenekelőtt a fröccsöntés cik-
lusának optimalizálását. Ehhez optimalizálta a szerszámot, a fröccsgépet és az
automatikát, aminek következtében jelentősen nőtt a gyártási folyamat energiafelhasz-
nálásának hatékonysága.
Fröccsöntést kiegészítő műveletek robotokkal
A robotok a fröccsöntés után hasznos kiegészítő műveleteket végezhetnek a jól
felépített gyártósorban. Az FPT Project cég pl. Inkbot-eljárásában kombinálta a digitá-
lis nyomtatást és a robotikát. Tintasugaras nyomtatófejet tartalmazó robottal elsőként
tudja inline nyomtatással ellátni a fröccsöntött darabokat. Az eddig alkalmazott szita-
vagy tamponnyomtatással ellentétben ezzel az eljárással bármilyen tetszőleges formára
fel lehet vinni a nyomtatott mintát vagy szöveget.
A KraussMaffei Colorform eljárásában a fröccsgép mellett felállított ipari robot
zárt szerszámban a fröccsöntött darab inline lakkozását végzi el úgy, hogy pótolja a
lakkozáskor alkalmazott összes előkészítő és utókezelő műveletet.
Robotokkal sikerült megoldani fröccsöntött könnyűszerkezetes elemek sorozat-
gyártását fröccsöntéssel. A KraussMaffei cég pl. robottal képes előállíttatni szálszö-
www.quattroplast.hu
Description:A különböző gyártóktól származó robotok szabványos csatlakozók (Euromap 12, 18 vagy 67 interfész) .. A pici robot különböző keverőrendszerek-.
